超重、失重和完全失重

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1、超重、失重和完全失重导学案一教学目标1.知道什么是超重、失重和完全失重现象。2.理解在什么条件下会产生超重和失重现象。3.会分析、解决超重和失重问题。二知识详解1.实重与视重（1）实重：物体实际所受的重力，物体所受的重力不会因物体运动状态的改变而变化。（2）视重：当物体在竖直方向有加速度时（即），物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重。说明：正因为当物体竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们用弹簧测力计测物体重力时，强调应在静止或匀速运动状态下进行。2.超重和失重现象（1）超重现象：当支持物存在向上的加速度时，物体对支持

2、物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体本身重力的现象称为超重现象。若支持物或悬挂物为测力计，则超重时“视重”大于实重，超出的部分为ma，此时物体可有向上加速或向下减速两种运动形式。（2）失重现象：当支持物存在向下的加速度时，物体对支持力的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体本身重力的现象称为失重现象。失重时“视重”小于实重，失去的部分为ma，此时物体可做向上减速运动或向下加速运动。在失重现象中，物体对支持物体的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态称为完全失重状态。此时“视重”等于零，物体运动的加速度方向向下，大小为g。（3）超重与失重的原因①超重:在升降机中的机板的测力计上挂有一质量为m

3、的物体，整个升降机系统有向上的加速度a，那么物体对升降机测力计的压力是否还等于自身的重力？压力如何求呢？物体受到重力和支持力，如图1所示，由牛顿第二定律，得，∴。由牛顿第三定律，物体受到支持力和物体对测力计的压力大小相等。②失重图1若升降机系统具有向下的加速度a，如图2所示，则由牛顿第二定律得，∴。由牛顿第三定律，物体受到的支持力和物体对测力计的压力大小相等。③完全失重在图2中，若a=g时，则由牛顿第二定律，得图2则物体对支持物的压力变为零。（4）超重和失重仅仅是一种现象①物体处于超重和失重现象时，好像物体的重力时大时小。物体处于平衡状态时，物体受到的重力大小等于支持力或拉力。物体

4、处于超重时，拉力或支持力大于重力，也称为“视重”大于实重现象。物体处于失重时，拉力或支持力小于重力，也称为“视重”小于实重现象。由此可见，所谓的超重和失重，只是拉力（或支持力）的增大或减小，是视重的改变。由此现象分析，要测量物体的重力，必须使物体处于静止或匀速直线运动状态。②因为重力是由于地球对物体的吸引而产生的，所以重力只和地球及物体本身有关，而和物体的运动状态无关。无论是超重还是失重，物体本身的重力并不随其运动状态的不同而发生改变。超重时，视重大于实重；失重时，视重小于实重，物体的实重不变。③在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会消失，如：物体对桌面无压力，单摆停止

5、振动，浸在水里的物体不受浮力，天平不能使用等。④超重和失重现象，仅与加速度有关，与速度无关，竖直向上加速或向下减速运动，都可以产生超重现象；竖直向下加速或向上减速都可以产生失重现象。【典型例题】例.据报载，我国航天第一人杨利伟的质量为63kg（装备质量不计），假如飞船以的加速度竖直上升，这时他对坐椅的压力多大？杨利伟训练时承受的压力可达到8个G，这表示什么意思？当飞船返回地面，减速下降时，请你判断一下杨利伟应该有什么样的感觉？（g取）解析：（1）对杨利伟上升过程进行受力分析，由牛顿第二定律得。代入数据可得，坐椅对他的支持力为。由牛顿第三定律可得，他对坐椅的压力。（2）杨利伟训练时承

6、受的压力可达8个G，也就是他在向上加速运动时的加速度可达。（3）飞船减速下降时，具有向上的加速度，系统超重，所以杨利伟有超重的感觉。训练1：.某人在地面上最多能举起的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起的物体。求（1）此电梯的加速度多大？（2）若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？（g=）训练2.（2006年全国II）一质量为m=40kg的水孩站在电梯内的体重计上，电梯从时刻由静止开始上升，在0至6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度。【模拟试题A】1.某同学从6楼乘电梯到1楼，电梯刚刚启动时A.他受到的

7、重力增大B.他受的重力减小C.他对电梯地板的压力增大D.他对电梯地板的压力减小2.电梯内有一物体质量为m，用细线挂在电梯的天花板上，当电梯以的加速度竖直加速下降时，细线对物体的拉力为A.B.C.D.3.如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长10cm，运动时弹簧伸长5cm，则升降机的运动状态可能是A.以的加速度加速下降B.以的加速度加速上升C.以的加速度减速上升D.以的加速度加速下降4.某电梯中用绳悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳